宽带小型化高隔离度SPDT开关的研制

2．3 仿真设计

按照技术指标要求，论文采用12只ADP0805管芯串并联构成T型SPDT开关电路。参照厂家提供的SPICE模型参数(表1)，在Agilent公司高频仿真软件ADS中建立二极管模型，并设定优化目标进行仿真和参数优化，优化后的仿真结果如图2所示。其中介质基片选用的是Rogers公司的RT5880，厚度为0．254 mm，介电常数为2．2。由图2仿真结果可以看出，在3～12 GHz的频率范围内开关的插入损耗小于1．5，驻波小于2(反射小于-10 dB)，隔离度大于120 dB。该仿真模型的理论结果已经远远超过了设计要求。

3 开关电路的实现

将ADS中设计好的仿真模型，利用Layout导出并进行优化布局，最终确定电路板图，并加工。利用微组装工艺技术，用导电胶将PIN管芯、软基片、金丝电感线圈、射频绝缘子与腔体粘接，并通过金丝键合技术实现互联。开关电路中，驱动电路、偏置电路等因素对其微波性能影响非常重要，论文中采用北方华虹公司的BHD-2P2-F35作为开关驱动芯片，用金丝电感和芯片电容相结合实现偏置电路。最终研制出的开关如图3所示，其整体电路尺寸小于20 mm×15 mm×10 mm。测试结果如图4所示。

由测试结果可以看到，该SPDT开关的各项技术指标均满足设计要求，在3～12 GHz的频率范围内开关的插入损耗<3．2，端口驻波<2，全频段范围内隔离度>70 dB，且两条支路的幅度一致性<0．5 dB。然而无论是插损还是隔离度，仿真曲线都要优于测试曲线。这说明直流偏压的设置、介质板的损耗以微组装工艺误差都会对电路的最终结果产生影响。

4 结语

论文利用微波高频仿真软件ADS仿真设计并成功研制出了宽带小型化高隔离度SPDT开关，该开关的各项性能指标均可很好地满足某通信系统的需求。随着军用无线通信技术的不断发展，系统对作为射频端电路的重要部件之一的射频开关要求提出了越来越高的要求，高频段、宽频带、高隔离、低插损、小型化将依然是其未来的发展方向。